楊 箏
(黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 開(kāi)封 475004)
高等職業(yè)教育是以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型技能人才為目的教育。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷普及,人們對(duì)CAD(即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))的需求也在不斷提高,在大量的電氣自動(dòng)化崗位,需要進(jìn)行CAD 制圖和設(shè)計(jì),因此,我院在電氣工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了AutoCAD 電氣工程制圖這門(mén)課程。 結(jié)合近幾年的教學(xué)實(shí)踐,筆者認(rèn)為,該課程教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)高職院校電氣工程專(zhuān)業(yè)的特色,使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)熟練掌握與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的CAD 繪圖方法和技巧,具有較強(qiáng)的崗位實(shí)踐操作技能,能夠滿(mǎn)足不同就業(yè)崗位的CAD 制圖和設(shè)計(jì)的要求,提高就業(yè)能力,提升就業(yè)質(zhì)量。 這是高職院校電氣工程專(zhuān)業(yè)CAD 課程教學(xué)必須解決的課題。
傳統(tǒng)的電氣CAD 教材內(nèi)容以介紹CAD 各種操作命令為主,習(xí)題和案例是以機(jī)械零件的繪制為例,與電氣專(zhuān)業(yè)知識(shí)毫不相關(guān)。 致使電氣專(zhuān)業(yè)的學(xué)生花費(fèi)了大量的精力和時(shí)間學(xué)習(xí)一些應(yīng)用幾率極低的知識(shí),造成學(xué)習(xí)時(shí)間的極大浪費(fèi),也無(wú)益于崗位適應(yīng)性和就業(yè)。
傳統(tǒng)的CAD 任課教師主要由計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教師來(lái)?yè)?dān)任,教師對(duì)軟件很熟悉,但缺乏關(guān)于專(zhuān)業(yè)課程的系統(tǒng)理解和工程經(jīng)驗(yàn),對(duì)CAD 軟件在電氣專(zhuān)業(yè)后續(xù)課程中的作用及在工程實(shí)踐中的具體應(yīng)用不夠清楚。 因此,教師在講授時(shí)注重軟件的基本命令和操作, 對(duì)后續(xù)課程和工程實(shí)踐應(yīng)用講解得很少,致使學(xué)生無(wú)法了解CAD 軟件在電氣工程中的具體應(yīng)用及與將來(lái)工作崗位的關(guān)系。
傳統(tǒng)的授課,一般是先在教室內(nèi)利用多媒體進(jìn)行演示教學(xué),然后再到CAD 實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行練習(xí),從學(xué)習(xí)到練習(xí)要有幾天的時(shí)間間隔。 這樣的教學(xué)安排,使教學(xué)和訓(xùn)練脫節(jié),學(xué)習(xí)效果不理想。
在傳統(tǒng)的CAD 教學(xué)模式中,主要是單向灌輸,缺乏實(shí)際操作和互動(dòng)。 致使學(xué)生在課堂上被動(dòng)地接受知識(shí),照葫蘆畫(huà)瓢、囫圇吞棗,對(duì)知識(shí)不理解、對(duì)技能不熟悉,不能進(jìn)行自主創(chuàng)新。
電氣CAD 教材應(yīng)與電氣工程密切相關(guān),通過(guò)課程學(xué)習(xí),使學(xué)生應(yīng)能夠了解電氣專(zhuān)業(yè)的就業(yè)方向和工作內(nèi)容。 筆者已開(kāi)發(fā)出以電氣工程圖紙繪制為主要內(nèi)容的CAD 教材,針對(duì)學(xué)生工作行業(yè)(如制造業(yè)、建筑行業(yè)、電力行業(yè)、流程工業(yè)等不同行業(yè))的就業(yè)崗位的要求,按不同的項(xiàng)目對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。 該教材已于2009 年1 月正式出版并采用[1],得到了同行和學(xué)生的好評(píng)。
CAD 教師應(yīng)由具有運(yùn)用CAD 設(shè)計(jì)工程圖紙的豐富經(jīng)驗(yàn)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)全面的專(zhuān)業(yè)教師任教。任課教師應(yīng)當(dāng)對(duì)電氣專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程(如電路、模電、數(shù)電)理解透徹,對(duì)專(zhuān)業(yè)課(如電氣控制、電機(jī)拖動(dòng)、PLC、過(guò)程控制、總裝、網(wǎng)絡(luò)、工廠供電、過(guò)程控制等十分熟悉,并且應(yīng)具有工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對(duì)CAD 在各個(gè)領(lǐng)域中的具體應(yīng)用非常熟悉。 只有這樣,才能將CAD 在后續(xù)課程及工作崗位中的應(yīng)用講解得明白,才能教好這門(mén)課程。
在教學(xué)上,應(yīng)采用“教、學(xué)、練、做”一體化、分段集中強(qiáng)化訓(xùn)練的教學(xué)模式,使學(xué)習(xí)過(guò)程具有連續(xù)性。以工作過(guò)程為導(dǎo)向,以具體工作任務(wù)為驅(qū)動(dòng)力,按學(xué)習(xí)型工作項(xiàng)目組織教學(xué), 以項(xiàng)目教學(xué)法為主線,將“教、學(xué)、練、做”一體化貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。 在具體環(huán)節(jié)上,靈活運(yùn)用情景教學(xué)法、案例分析法等多種教學(xué)法,引導(dǎo)學(xué)生積極思考、樂(lè)于實(shí)踐,提高教學(xué)效果。在實(shí)踐教學(xué)安排上,采用模塊化教學(xué),集中一個(gè)月的時(shí)間,在實(shí)訓(xùn)室內(nèi)進(jìn)行教、學(xué)、做、練一體化的教學(xué),強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí),使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)熟練掌握CAD 電氣工程圖紙的繪制和設(shè)計(jì)。
電氣工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的就業(yè)方向主要有機(jī)械行業(yè)、電力系統(tǒng)、建筑行業(yè)、流程工業(yè)等行業(yè)中的電工、設(shè)計(jì)員、制圖員、操作員、維護(hù)員等崗位,需要具備電氣工程圖紙讀圖能力、CAD 制圖能力、操作能力等專(zhuān)業(yè)技能,還要有良好的溝通能力和交往能力,以及優(yōu)良的品性和習(xí)慣。 為了檢測(cè)學(xué)生技能、提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,學(xué)生要參加“CAD 繪圖員”的資格認(rèn)證,而且只有獲得相應(yīng)的證書(shū)才可畢業(yè)。 因此,課程的設(shè)置必須實(shí)現(xiàn)“崗位、課程、證書(shū)”的融通,參照職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。
在教學(xué)過(guò)程中,設(shè)置了與行業(yè)和崗位密切相關(guān)的機(jī)械工程電氣控制圖、建筑電氣工程圖、電力系統(tǒng)工程圖、流程工業(yè)過(guò)程控制圖等的繪制等環(huán)節(jié)。 通過(guò)合理設(shè)計(jì)課程內(nèi)容,使學(xué)生可以熟練地應(yīng)用CAD來(lái)繪制各類(lèi)電氣工程圖紙,提升職業(yè)能力。
教師在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)以啟發(fā)和引導(dǎo)為主,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性。 針對(duì)電氣專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),可以采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方法,如先去電氣總裝實(shí)訓(xùn)室觀察并測(cè)量記錄電氣控制柜的尺寸、位置,再通過(guò)CAD 繪制出實(shí)際圖形。 這種教學(xué)方式既可以讓學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)格和設(shè)計(jì)尺度,又能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和工作作風(fēng)。
高職院校學(xué)生的學(xué)習(xí)、理解能力參差不齊。 因此,我們?cè)趯?shí)際的教學(xué)中需要以學(xué)生個(gè)性差異為依據(jù),因材施教。 對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生,可以相應(yīng)設(shè)置一些較復(fù)雜的額外作業(yè),以進(jìn)一步提高他們的繪圖速度,使這些學(xué)生不至于荒廢課堂時(shí)間。 而對(duì)于基礎(chǔ)相對(duì)較弱的學(xué)生,在教學(xué)中可以進(jìn)行單個(gè)的分析講解,使其掌握基本操作命令,打好繪圖基礎(chǔ)。 這樣既有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、提高其學(xué)習(xí)效率,也有利于建立和諧的課堂秩序。
電氣工程圖紙的繪制按照從基礎(chǔ)到專(zhuān)業(yè)、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的順序進(jìn)行。 筆者試以電氣工程圖紙的繪制過(guò)程為主線,進(jìn)行了教學(xué)課程體系的構(gòu)建,其框架包含8 個(gè)項(xiàng)目,如圖1 所示[2]。
圖1 項(xiàng)目化教學(xué)體系的構(gòu)成Fig.1 Project-teaching system
此項(xiàng)目是電氣工程單位進(jìn)行電氣專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)、施工、安裝、操作、維護(hù)的前提和基礎(chǔ),它涉及的工作任務(wù)直接體現(xiàn)在電氣專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)、施工、安裝等重要的崗位和部門(mén)。 通過(guò)實(shí)施該項(xiàng)目,使學(xué)生對(duì)電氣CAD的應(yīng)用有一定的認(rèn)識(shí),對(duì)電氣圖紙能夠準(zhǔn)確判斷和識(shí)別,對(duì)電氣圖紙的形式和要求能夠進(jìn)行識(shí)讀。
學(xué)習(xí)了AutoCAD 軟件基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作,通過(guò)實(shí)施該項(xiàng)目,可以讓學(xué)生熟練進(jìn)行CAD 軟件的操作和繪圖等工作。
主要是繪制常用的電氣元件(如無(wú)源元件、信號(hào)器件等),并把常用電氣元件創(chuàng)建為圖塊,以方便設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)用。 它所涉及的工作任務(wù)在電氣專(zhuān)業(yè)的核心部門(mén)(設(shè)計(jì)部門(mén))。 通過(guò)實(shí)施此項(xiàng)目,加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目1和項(xiàng)目2 的練習(xí),加深理解,提高設(shè)計(jì)效率。
此項(xiàng)目是電氣CAD 設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的應(yīng)用項(xiàng)目。 它涉及的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,只要有電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合都包括機(jī)械電氣設(shè)計(jì)。 此項(xiàng)目包括3 個(gè)環(huán)節(jié):三相異步電動(dòng)機(jī)控制電氣圖繪制、鉆床的電氣控制設(shè)計(jì)圖繪制、數(shù)控機(jī)床電氣圖繪制。 通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施,可使學(xué)生熟練進(jìn)行機(jī)械電氣控制圖繪制。
此項(xiàng)目包括3 個(gè)環(huán)節(jié):認(rèn)識(shí)建筑電氣工程圖、別墅電氣照明工程圖的繪制、 別墅弱電工程圖的繪制。 通過(guò)此項(xiàng)目的實(shí)施,可使學(xué)生熟練進(jìn)行建筑電氣的工程設(shè)計(jì)。
此項(xiàng)目包括5 個(gè)環(huán)節(jié):電力工程的認(rèn)識(shí)、電氣主接線圖、低壓配電系統(tǒng)、變電所平面圖、變電所剖面圖。 通過(guò)此項(xiàng)目實(shí)施,可使學(xué)生熟練進(jìn)行電力工程的工程設(shè)計(jì)。
此項(xiàng)目在化工、石化等流程工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。 項(xiàng)目包括4 個(gè)環(huán)節(jié):過(guò)程控制系統(tǒng)工程圖基本知識(shí)、邏輯圖的繪制、就地控制盤(pán)繪制、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 通過(guò)該項(xiàng)目的實(shí)施,可以使學(xué)生熟練進(jìn)行過(guò)程控制的工程設(shè)計(jì)。
此項(xiàng)目是電氣CAD 設(shè)計(jì)中的提高項(xiàng)目。 實(shí)施利用此項(xiàng)目,可以快速設(shè)計(jì)復(fù)雜的電氣圖紙,使學(xué)生的繪圖能力大大提高。 此項(xiàng)目的具體實(shí)施過(guò)程包括3 個(gè)環(huán)節(jié):認(rèn)識(shí)AutoCAD Electrical、原理圖工具、AutoCAD Electrical 繪圖實(shí)例。 通過(guò)此項(xiàng)目的實(shí)施,可使學(xué)生掌握繪制電氣工程圖的相應(yīng)技巧,提高繪圖效率。
通過(guò)上述8 個(gè)項(xiàng)目的教學(xué),學(xué)生能夠在較短時(shí)間內(nèi)掌握CAD 在電氣工程專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用方法,同時(shí)也可以為后續(xù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的課程打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。
每個(gè)項(xiàng)目結(jié)束后,均從知識(shí)、技能和態(tài)度3 個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目成績(jī)?cè)u(píng)定。 其中知識(shí)占30%,技能占40%,態(tài)度占30%。 對(duì)所有項(xiàng)目成績(jī)加權(quán)匯總,得出項(xiàng)目考核成績(jī)。 在學(xué)期的最后一周,集中進(jìn)行專(zhuān)業(yè)技能認(rèn)證,認(rèn)證成績(jī)與項(xiàng)目成績(jī)加權(quán)累計(jì)計(jì)算后,得出課程考核成績(jī)[4]。
精湛技能證書(shū)是學(xué)院為增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、提高學(xué)生就業(yè)能力, 針對(duì)本課程所面對(duì)的職業(yè)崗位要求(職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)等級(jí)),用以強(qiáng)化學(xué)生從事相關(guān)職業(yè)崗位能力而設(shè)立的職業(yè)技能登記證書(shū)。 登記項(xiàng)目涵蓋專(zhuān)業(yè)面對(duì)的職業(yè)崗位,并將職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)融入相關(guān)課程。 課程結(jié)束后,參照國(guó)家職業(yè)資格鑒定方式,由學(xué)院統(tǒng)一組織考核認(rèn)證,考核成績(jī)分為精湛、合格、不合格3 個(gè)等級(jí),合格和精湛等級(jí)直接記入技能證書(shū), 不合格者可以申請(qǐng)重新認(rèn)證,直至合格為止。以此引導(dǎo)課程體系切實(shí)融入職業(yè)崗位要求,強(qiáng)化就業(yè)能力培養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生注重就業(yè)能力養(yǎng)成。 如果通過(guò)國(guó)家“CAD 繪圖員”資格認(rèn)證,可以免予學(xué)院認(rèn)證考試,認(rèn)證成績(jī)記為優(yōu)秀。
通過(guò)電氣CAD 課程實(shí)施“崗、課、證相融通,教、學(xué)、練一體化”的模塊式項(xiàng)目化教學(xué),使專(zhuān)業(yè)核心課程的教學(xué)實(shí)現(xiàn)了“四個(gè)統(tǒng)一”,即教材內(nèi)容與職業(yè)和專(zhuān)業(yè)的統(tǒng)一,理論教師、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師的統(tǒng)一,教室與實(shí)訓(xùn)室的統(tǒng)一,技能訓(xùn)練與知識(shí)傳授的統(tǒng)一。實(shí)現(xiàn)了學(xué)生、教師、學(xué)院、社會(huì)多方受益,對(duì)學(xué)生而言,調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性,提高了學(xué)習(xí)效率,學(xué)到了真本領(lǐng);對(duì)教師而言,提高了課程教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施能力和科研能力; 對(duì)學(xué)院而言, 按高職教育規(guī)律和培養(yǎng)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了高效教學(xué);對(duì)社會(huì)而言,獲得生產(chǎn)、管理、服務(wù)需要的高素質(zhì)的技術(shù)、技能人才[5]。
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